The playground

More information here

Furfural: Fremtidig Råstoff for Drivstoff og Kjemikalier

ANNONSE I Løpet av de siste par årene har flere forskningsgrupper beskrevet tilnærminger for å konvertere seks-karbon sukker som glukose og fruktose til et kjemikalie som kalles hydroxymethylfurfural eller HMF. Dette molekylet representerer en fornybar byggestein for syntese av plast og industrielle og husholdningskjemikalier. I tillegg annonserte Avantium, Et Amsterdam, Nederland-basert teknologiselskap, i oktober i […]
ANNONSE

I Løpet av de siste par årene har flere forskningsgrupper beskrevet tilnærminger for å konvertere seks-karbon sukker som glukose og fruktose til et kjemikalie som kalles hydroxymethylfurfural eller HMF. Dette molekylet representerer en fornybar byggestein for syntese av plast og industrielle og husholdningskjemikalier. I tillegg annonserte Avantium, Et Amsterdam, Nederland-basert teknologiselskap, i oktober i fjor resultatene av motortester av sin nye furan-baserte biodrivstoff avledet FRA HMF. Selskapet kalte sitt drivstoff, Furanics, og rapporterte at ulike blandinger Av Furanics med vanlig diesel ga positive resultater, inkludert jevn motorytelse i flere timer og betydelige reduksjoner i sotutslipp fra kjøretøyets eksos.nå begynner en søsterkemikalie TIL HMF, furfural, å få oppmerksomheten til cellulosiske etanolprodusenter og akademiske forskere. Furfural er en mandel-duftende, oljeaktig, fargeløs væske som blir gul til mørk brun når den blir utsatt for luft. Det brukes som løsemiddel for raffinering av smøreoljer, som et fungicid og ugressmiddel og i produksjon av tetrahydrofuran, et viktig industrielt løsningsmiddel. I tillegg kan furfural sammen med søstermolekylet HMF tjene som byggestein for andre potensielle transportbrensler, inkludert dimetylfuran og etyllevulinat.Furfural produseres ved å fjerne vann fra eller dehydrere fem-karbon sukker som xylose og arabinose. Disse pentose sukker er vanligvis hentet fra hemicellulose brøkdel av biomasse avfall som cornstalks, corncobs og skall av peanøtter og havre. Faktisk ble det på 1920-tallet produsert flere tonn furfural hver måned fra kornavfallslagrene På Quaker Oats Co. Her Fra Cedar Rapids, Iowa. Men billige oljepriser i siste del av det 20. århundre brakte innenlandsk produksjon av furfural til en veritabel stopp. I Dag er om lag 90 prosent av furfural produksjonskapasitet installert i tre land, Kina, som huser mest på rundt 74 prosent, Sør-Afrika og Den Dominikanske Republikk, ifølge SRI Consulting, en internasjonal virksomhet forskningstjeneste for kjemisk industri. Men i dette klimaet med enestående høye oljepriser øker interessen for å produsere furfural i Usa.»en av de største anvendelser av furfural var å konvertere den til tetrahydrofuran,» Forklarer Kendall Pye, chief scientific officer Ved Lignol Innovations Ltd., En Kanadisk utvikler av bioraffineringsteknologier Og et datterselskap Av Lignol Energy Corp. Men oljeindustrien fant en måte å lage furaner fra petroleumsbasert maleinsyreanhydrid. «Nå som oljeprisene har gått skyhøye, er det en sterk interesse for å produsere furfural igjen fordi det virkelig ser ut som det kan være billigere,» Sier Pye. en Bioraffineri Inntektsstrøm

i cellulosisk etanol produksjonsteknologi ansatt Av Lignol, furfural representerer en «lykkelig tilfeldighet,» en potensielt lukrativ konsekvens av prosessen. «Vi gjør ikke bevisst furfural,» Forklarer Pye. «Hele målet med vårt bioraffineri er å koke opp tre under trykk og relativt høye temperaturer for å fjerne lignin.»Prosessen produserer et svært rent lignin som kan overstige verdien av etanolen som deretter produseres fra glukose oppnådd fra cellulosen. I tillegg viser det seg at når hemicellulosefraksjonen av treet fortsetter å lage mat, nedbrytes polymeren i xylosesukker, som under de samme prosessbetingelsene blir til furfural. «Vi får furfural som følge av forholdene vi bruker i vår prosess,» Sier Pye.
denne up-front, delignification prosessen ble først utviklet Av University Of Pennsylvania og General Electric i begynnelsen av 1970-tallet. Senere kalt Alcell pulping prosessen, det ble kommersialisert og brukes til papirmasse og papirindustrien på 90-tallet. Lignol kjøpte teknologien i 2001 og endret det ved nylig å utvikle prosesser for sakkarifisering og gjæring. Tidligere i sommer annonserte selskapet at det har begynt å bygge et 100.000 liter (26.000 gallon) etanolpilotanlegg på campus Av British Columbia Institute of Technology I Burnaby, British Columbia. Selskapet har også planer om å bygge en kommersiell skala demonstrasjonsanlegg som vil være basert I Colorado, som vil bli delvis finansiert av en $ 30 millioner AMERIKANSKE DOE stipend.


«Vi anser denne teknologien som det nærmeste man kommer et bioraffineri av høy kvalitet,» sier Pye. «Vi tar tre og deler det opp i sine forskjellige fraksjoner og får den høyeste verdien vi kan for hver av disse fraksjonene.»
selv om etanol og lignin vil være de primære produkter av prosessen, vil furfural gi en tredje inntektskilde. Betydningen av den pengestrømmen vil imidlertid avhenge av kilden til råstoffet. Softwoods som lodgepole pine harbor mindre xylose enn hardtre eller årlige avlinger som halm og mais stover. Men i en demonstrasjonsstørrelse som behandler hundrevis av tonn biomasse per dag, vil andelen furfural som kan ekstraheres fra en bartre råstoff fortsatt være betydelig, Sier Pye.For Raven Biofuels International, Et New Jersey-basert biodrivstoff selskap, er opprinnelsen til råstoffet ikke en stor faktor fordi selskapets teknologi er tunable til konsentrasjonen av sukker i råstoffet. Raven Biodrivstoff bruker kommersielt tilgjengelig teknologi som brukes i masseindustrien for å produsere etanol og furfural fra et bredt utvalg av cellulosefoder, inkludert byggavfall og flis, forklarer John Sams, administrerende direktør I Raven Biodrivstoff.

to-trinns prosessen har blitt testet i stor UTSTREKNING I USA federal laboratory, Tennessee Valley Authority pilotanlegg på Muscle Shoals, Ala. I løpet av de siste åtte årene har 32 forskjellige råmaterialer blitt testet og ingeniør-og oppskaleringsdata er generert.
i det første trinnet, biomasse råstoffet er behandlet med damp og svak svovelsyre i en anaerob digestor å bryte ned veden til et punkt der ulike sukker strømmer kan fjernes. Under de samme betingelsene for varme og syre blir pentosesukkene dehydrert og deretter omdannet til furfural, som videre raffineres gjennom en destillasjonsprosess. I mellomtiden blir heksosesukkene gjæret i et andre trinn til etanol. «Grunnen til at systemet vårt er mer tilgivende, er at vi kan justere konsentrasjonen av syren, strømmen av syren eller dampen for å få mer av sukkeret ut hvis det er lavere sukkerinnhold i råstoffet,» Sier Sams.


i tillegg tillater prosessen utvinning av eventuelle gjenværende fibre som kan selges eller settes i en kjele for å gi prosessvarme til anlegget. «I vårt tilfelle fjerner Vi C-5-sukker i første fase av prosessen for å lage furfural, og I andre trinn blir C-6-sukkerene gjort til etanol gjennom en normal gjæringsprosess,» forklarer han. «Raven patentert teknologi er sentrert rundt produksjon av furfural i kombinasjon med etanol og for produksjon av høyt nivå derivat kjemikalier fra furfural.»
det første prosjektet Som Raven Biodrivstoff utvikler vil bli lokalisert I Washington state. Anlegget vil produsere 7 MMgy cellulosisk etanol og 4 MMgy furfural fra 500 tonn byggavfall per dag samlet av et selskap basert i staten. Sams sier at anlegget forventes å være i drift innen våren 2010. «Vi tror vi skal ha det første virkelige kommersielle anlegget som opererer i Usa og absolutt den første I Vesten,» sier han. I Tillegg planlegger selskapet å bygge et lignende anlegg I British Columbia, som vil bruke tre fra furubille-infiserte skogsområder. sammen med etanol kan selskapet selge rå furfural eller installere tilleggsutstyr for å konvertere den furfural til derivatkjemikalier. «Den primære stakk av prosessen er å produsere etanol, men furfural er en viktig del av det fordi det som gjør vår plante svært lønnsomt er at furfural selger for $4,50 til $5 per gallon,» Sams forklarer. selv om det kan være for tidlig å gjøre feiende spådommer om fremtiden for furfural i en biobasert økonomi, er det klart at produsentene diversifiserer og at produksjonen av spesialkjemikalier og utvidelsen av disse næringene vil piggyback veksten i cellulosisk etanolproduksjon. Jessica Ebert er frilansskribent for Biomass Magazine. Nå henne på [email protected]

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.